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化學反應速率.化學平衡及圖象分析※(包括電離平衡.水解平衡移動的方向判定和溶液中離子濃度的變化) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

面對全球近期的氣候異常，環境問題再次成為焦點�；S以及汽車尾氣排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等氣體已成為大氣污染的主要因素。
(1)CO中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應生成碳氧血紅蛋白，反應方程式可表示為：
CO＋HbO2O2＋HbCO 實驗表明，c(HbCO)即使只有c(HbO2)的1/50，也可造成人的智力損傷。已知t℃時上述反應的平衡常數K＝200，吸入肺部O2的濃度約為1.0×10-2 mol/L，若使c(HbCO)小于c(HbO2)的1/50，則吸入肺部CO的濃度不能超過________mol/L。
(2)汽車尾氣治理的方法之一是在汽車的排氣管上安裝一個“催化轉化器”。已知反應
2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝-113 kJ/mol
①實驗發現該反應在100℃～400℃的溫度范圍內，溫度每升高10℃，反應速率卻約為原來的3倍，在400℃～450℃時，溫度每升高10℃，反應速率卻約為原來的10倍，而溫度高于450℃時，溫度每升高10℃，反應速率又約為原來的3倍。若其他反應條件不變，試分析造成這種現象的可能原因是____________________。
②為了模擬催化轉化器的工作原理，在T℃時，將2 mol NO與1 mol CO充入1 L反應容器中，反應過程中
NO(g)、CO(g)、N2(g)的物質的量濃度變化如圖所示，則反應進行到15 min時，NO的平均反應速率為_______________。
③寫出該反應的化學平衡常數表達式K＝__________；如溫度升高時，K值______(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，增大壓強時，K值________________。
④請在圖中畫出20～30 min內NO、CO濃度發生變化的曲線，引起該變化的條件可能是______(填字母)。
a．加入催化劑 b．降低溫度 c．縮小容器體積 d．增加CO2的物質的量
⑤當25 min達到平衡后，若保持體系溫度、容積不變，再向容器中充入NO、N2氣體各1 mol，平衡將________移動(填“向左”、“向右”或“不”)。

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據圖回答下列問題：

Ⅰ、（1)若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現象是______________________
負極反應式為：_________________________________________________。
（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為________(填Mg或Al)，總反應化學方程式為
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應式為                              
Ⅲ、（1）甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，工業上一般可采用如下反應來合成甲醇： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
分析該反應并回答下列問題：下列各項中，不能夠說明該反應已達到平衡的是________(填序號)。
a．恒溫、恒容條件下，混合氣體的平均相對分子質量不變
b．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定條件下，CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d．一定條件下，單位時間內消耗2 mol H2，同時生成1 mol CH3OH
（2）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質為________________，
c口通入的物質為________________。
②該電池負極的電極反應式為：_______          
③工作一段時間后，當6.4 g甲醇完全反應生成CO2時，
有______________NA個電子轉移。

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（2011?天河區一模）如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2，已受到各國的普遍重視．
（1）目前工業上有一種方法是用CO2來生產燃料甲醇．為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定條件下發生反應：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H=-49.0kJ/mol測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．
①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H2）=
0.45
0.45
mol/（L?min）．
②該反應的平衡常數表達式為
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．
③其它條件不變，下列措施中能使
n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
BC
BC
．
A．升高溫度                          B．再充入1mol CO2和3mol H2
C．將H2O（g）從體系中分離              D．充入He（g），使體系壓強增大
（2）CO2是典型的酸性氧化物，能轉化為其它物質．
①利用CO2可制得純堿，純堿溶液PH
大于
大于
7（填大于、等于、小于）；原因是（用離子反應方程式表示）
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
．
②一定溫度下，在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液，觀察到的現象是
有沉淀析出
有沉淀析出
；產生此現象的原因是
飽和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移動
飽和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移動
．
（3）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離除去CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO2=2CO+O2　，CO可用作燃料．已知該反應的陽極反應為：4OH--4e-=O2↑+2H2O則陰極反應式為：
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
．

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（1）M由兩種短周期元素組成，每個M分子含有18個電子，其分子球棍模型如圖所示。測得M的摩爾質量為32g/mol。畫出編號為2的原子結構示意圖：               。

（2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH為3.5，加入氯水，振蕩后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                                （用離子方程式表示）。

（3）在常溫常壓和光照條件下，N2在催化劑（TiO2）表面與H2O反應，生成1molNH3和O2時的能量變化值為382.5kJ，達到平衡后此反應NH3生成量與溫度的實驗數據如下表。則該反應的熱化學方程式為                      。

T/K

303

313

323

NH3生成量/（10—1mol）

4.3

5.9

6.0

 

（4）在溶液中，一定濃度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固體，反應如下：

2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)

寫出上述反應的平衡常數表達式                                           

某研究性學習小組為探究Mg2+與NH3·H2O反應形成沉淀的情況，設計如下兩組實驗

實驗①

等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合

生成白色沉淀

實驗②

等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合

無現象

 

請分析實驗①、②產生不同現象的原因：                                       。

（5）在室溫下，化學反應I—(aq)+ ClO—(aq) = IO—(aq) + Cl—(aq)的反應物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關系如下表所示：

實驗編號

I—的初始濃度

(mol·L—1)

ClO—的初始濃度

(mol·L—1)

OH—的初始濃度

(mol·L—1)

初始速率v

(mol·L—1· s—1)

1

2 × 10—3

1.5 × 10—3

1.00

1.8 × 10—4

2

a

1.5 × 10—3

1.00

3.6 × 10—4

3

2 × 10—3

3 × 10—3

2.00

1.8 × 10—4

4

4 × 10—3

3 × 10—3

1.00

7.2 × 10—4

 

已知表中初始反應速率與有關離子濃度關系可以表示為v= k [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c（溫度一定時，k為常數）。

①設計實驗2和實驗4的目的是                             ；

②若實驗編號4的其它濃度不變，僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13，反應的初始速率v=                  。

 

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（1）M由兩種短周期元素組成，每個M分子含有18個電子，其分子球棍模型如圖所示。測得M的摩爾質量為32g/mol。畫出編號為2的原子結構示意圖：              。

（2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH為3.5，加入氯水，振蕩后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                               （用離子方程式表示）。
（3）在常溫常壓和光照條件下，N2在催化劑（TiO2）表面與H2O反應，生成1molNH3和O2時的能量變化值為382.5kJ，達到平衡后此反應NH3生成量與溫度的實驗數據如下表。則該反應的熱化學方程式為                     。

T/K
303
313
323
NH3生成量/（10—1mol）
4.3
5.9
6.0
 
（4）在溶液中，一定濃度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固體，反應如下：
2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)
寫出上述反應的平衡常數表達式                                          
某研究性學習小組為探究Mg2+與NH3·H2O反應形成沉淀的情況，設計如下兩組實驗
實驗①
等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合
生成白色沉淀
實驗②
等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合
無現象
 
請分析實驗①、②產生不同現象的原因：                                      。
（5）在室溫下，化學反應I—(aq)+ ClO—(aq)=IO—(aq) + Cl—(aq)的反應物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關系如下表所示：
實驗編號
I—的初始濃度
(mol·L—1)
ClO—的初始濃度
(mol·L—1)
OH—的初始濃度
(mol·L—1)
初始速率v
(mol·L—1· s—1)
1
2 × 10—3
1.5 × 10—3
1.00
1.8 × 10—4
2
a
1.5 × 10—3
1.00
3.6 × 10—4
3
2 × 10—3
3 × 10—3
2.00
1.8 × 10—4
4
4 × 10—3
3 × 10—3
1.00
7.2 × 10—4
 
已知表中初始反應速率與有關離子濃度關系可以表示為v=" k" [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c（溫度一定時，k為常數）。
①設計實驗2和實驗4的目的是                            ；
②若實驗編號4的其它濃度不變，僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13，反應的初始速率v=                 。

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